DE1297769B - Langgestreckte Wanderfeld-Verstaerkerroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine langgestreckte Wanderfeld-Verstärkerröhre mit einem Elektronenstrahlerzeugungsabschnitt, einem eine wendeiförmige Verzögerungsleitung enthaltenden Verzögerungsleitungsabschnitt, einem Auffangelektrodenabschnitt und mit einer im wesentlichen metallischen Vakuumhülle, bei der die zu verstärkenden Signale dem strahlerzeugerseitigen Verzögerungsleitungsende über eine radial zur Verzögerungsleitung sich erstreckende, mit einem Anpassungsabschnitt versehene Einkoppeleinrichtung vom Koaxialleitungstyp zugeführt werden.

Eine derartige Wanderfeld-Verstärkerröhre ist bekannt und beispielsweise beschrieben in der USA.-Patentschrift 2 849 651.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich, ausgehend von einer Röhre der genannten Bauart, mit dem mechanischen Aufbau der Röhre. Die bekannten Röhren sind nämlich insofern verbesserungsbedürftig, als die Fertigung der Einzelteile und insbesondere deren Zusammenbau schwierig, zeitraubend wegen ao zahlreicher Justierarbeitsgänge und mithin kostspielig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wanderfeld-Verstärkerröhre der genannten Art zu schaffen, bei der die Hauptelemente nach Art von Baugruppen gefertigt werden können und diese dann mit relativ geringem Aufwand zu der fertigen Röhre zusammengebaut werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der aus Kathode, Fokussierelektrode und Beschleunigungsanode bestehende Elektronenstrahlerzeuger samt dem innerhalb der Vakuumhülle liegenden Teil der Einkoppeleinrichtung in einem einen Teil der Vakuumhülle bildenden, topfförmigen metallischen Gehäuse untergebracht ist, dessen dem Verzögerungsleitungsabschnitt zugewandter Bodenteil mit einer zentrischen Öffnung zum Durchtritt des strahlerzeugerseitigen Verzögerungsleitungsendes versehen ist, das, bis etwa in die Mitte des Raumes zwischen dem Bodenteil und der Beschleunigungsanode reichend, in den Innenleiter der Einkoppeleinrichtung übergeht, während der Außenleiter der Einkoppeleinrichtung sowohl mit der Beschleunigungsanode als auch mit dem Bodenteil galvanisch verbunden ist.

Bei der Wanderfeld-Verstärkerröhre gemäß der Erfindung sind also die Elemente, die das Strahlerzeugungssystem bilden, und der Verzögerungsleitungsabschnitt zu je einer Baugruppe zusammengefaßt, die an dem Punkt, wo die Einkoppeleinrichtung in die erstgenannte Baugruppe eintritt, miteinander verbunden sind.

Für die Erreichung des Ziels der Erfindung ist dabei wesentlich, daß die Einkoppeleinrichtung mit dem Strahlerzeugungssystem zusammen in dem topfförmigen metallischen Gehäuse untergebracht ist.

Zur Vereinfachung der Montage wird die Anordnung zweckmäßigerweise so getroffen, daß das topfförmige metallische Gehäuse eine Innenschulter aufweist, an der ein dielektrischer Abstandsring anliegt, der den aus Kathode und Fokussierelektrode bestehenden Elektronenstrahlerzeugerteil in dem topfförmigen metallischen Gehäuse zentrierend hält, während die Beschleunigungsanode unmittelbar an dem topfförmigen metallischen Gehäuse galvanisch befestigt ist.

Damit entfallen zeitraubende Justierarbeiten bei der Fertigung der erstgenannten Baugruppe.

Im folgenden wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläutert; die Funktion der Röhre wird bei der Beschreibung als bekannt vorausgesetzt, so daß nur die erfindungswesentlichen Teile erläutert werden.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Wanderfeld-Verstärkerröhre gemäß der Erfindung und

Fig. 2 stellt in Seitenansicht die Röhre nach F i g. 1 dar, jedoch ohne den Magnetfelderzeuger.

Die in der Zeichnung gezeigte Wanderfeld-Verstärkerröhre gemäß der Erfindung weist ein dickwandiges, topfförmiges metallisches Gehäuse 2 auf, das einen gleichbleibenden Außendurchmesser und Innenschultern 3 und 4 besitzt, so daß sich koaxiale Flächen 6 und 7 ergeben. Das Gehäuse ist an einem Ende offen und am anderen Ende mit einem dickwandigen Bodenteil 8 versehen, das eine zentrische Öffnung besitzt. Das Gehäuse 2 bildet einen Teil des Strahlerzeugerabschnitts der Röhre und umschließt den Elektronenstrahlerzeuger 9 einschließlich der Beschleunigungsanode 12.

Die Hülse 16 dient dazu, die Beschleunigungsanode in dem Gehäuse 2 koaxial zu halten; sie ist mit der Beschleunigungsanode 12 galvanisch verbunden und mit der Fläche 6 des Gehäuses 2 verlötet. Dadurch ist gewährleistet, daß die Beschleunigungsanode immer zentrisch in dem Gehäuse 2 sitzt. Damit bei der Evakuierung keine isolierten Kammern in dem Gehäuse 2 ausgebildet werden, sind in der Hülse 16 Öffnungen 19 vorgesehen. Die Beschleunigungsanode 12 ist in axialer Richtung in geringem Abstand von dem Bodenteil 8 des Gehäuses 2 angeordnet.

Der vor der Beschleunigungsanode 12 liegende Teil des Elektronenstrahlerzeugers ragt axial in das offene Ende des Gehäuses 2. Er umfaßt eine mehrfach abgesetzte metallische Hülse 21 mit einem ringförmigen dielektrischen Abstandsring 28, dessen äußerer Umfang gezackt ist und genau passend im Innern des Gehäuses 2 an dessen Innenschulter 4 anliegt. Die Hülse 21 ist damit starr und zentrisch in dem Gehäuse 2 befestigt.

Bei sorgfältiger Herstellung des Gehäuses 2 und der Hülse 21 werden die axialen Abstände eingehalten, so daß der vor der Anode 12 liegende Teil des Elektronenstrahlerzeugers axial und radial genau in dem Gehäuse 2 fixiert ist. Die Fokussierelektrode 29, die innerhalb des Endes der Hülse 21 gehaltert ist, ist deshalb genau gegenüber der Beschleunigungsanode 12 ausgefluchtet. Beim Einsetzen der Fokussierelektrode 29 in die Hülse 21 werden die äußeren Umfangskanten bündig gehalten, und dies ergibt eine Bezugskante für die Fokussierelektrode. Die Fokussierelektrode 29 ist mit einer Öffnung 33 versehen; diese Öffnung ist axial gegenüber der Öffnung der Beschleunigungsanode ausgefluchtet.

Eine Kathodenträger-Muffe 34 ist koaxial innerhalb der Hülse 21 befestigt. Um die Muffe 34 koaxial in der Hülse 21 zu halten, ist ein weiterer dielektrischer Abstandsring 39 zwischen der Muffe 34 und der Hülse 21 vorgesehen; der dielektrische Abstandsring 39 liegt an einem Flansch der Muffe 24 und einer Schulter der Hülse 21 an. Diese Anordnung der Teile fixiert die Kathodenträger-Muffe 34 genau in Ausfluchtung gegenüber der Fokussierelektrodenhalterungshülse 21. Ein Sicherungsring, der auf der Muffe 34 mittels Punktschweißung auf der anderen Seite des dielektrischen Abstandsrings 39 angebracht ist, sichert die axiale Stellung des Abstandsrings auf der

Muffe. Ähnlich hält ein weiterer Sicherungsring, der auf der Hülse 21 vorgesehen ist, den dielektrischen Abstandsring 28 in der entsprechenden Stellung.

Innerhalb der Kathodenhalterungs-Muffe 34 ist eine dielektrische Trägerplatte angeordnet mit einer Öffnung für die Durchführung der Heizleiter zu der Heizwendel 49, die auf der Trägerplatte befestigt ist und sich in axialer Richtung innerhalb der Kathodenträger-Muffe 34 erstreckt.

Die Kathode 51 weist eine konkave Emissions- ίο fläche auf, die koaxial zur Öffnung 33 in der Fokussierelektrode orientiert ist; sie liegt direkt vor der Fokussierelektrode.

Um den beschriebenen Elektronenstrahlerzeugerteil starr in dem Gehäuse 2 zu sichern, ist eine keramische und metallische Ringanordnung 58,71 aus einem Stück mit einem Ende des Gehäuses 2 verbunden und so angeordnet, daß sie koaxial in das Gehäuse reicht und den dielektrischen Abstandsring 28 abstützt. ao

Der Verzögerungsleitungsabschnitt der Röhre ist koaxial zum Strahlerzeugerabschnitt angeordnet. Er umfaßt eine rohrförmige Vakuumhülle 117, deren Enden so ausgebildet sind, daß sich ein Endteil 118 mit geringerem Durchmesser in der Nähe des Gehäuses 2 ergibt. Das Endteil 118 mit verringertem Durchmesser besitzt einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz 121. Wie in F i g. 1 gezeigt, ragt das Endteil 118 mit verringertem Durchmesser durch die Öffnung in den Bodenteil 8 des Gehäuses 2, und zwar so weit, bis die Schulter 123 zwischen dem Endteil 118 und dem übrigen Teil der Vakuumhülle an dem Bodenteil 8 anstößt. In dieser Stellung ist die Vakuumhülle 117 starr mit dem Bodenteil 8 des Gehäuses 2 verbunden.

Bei der Herstellung der Vakuumhülle 117 wird deren Endteil 118 sorgfältig kontrolliert, damit der Betrag, um den er in das Gehäuse ragt, in engen Grenzen festgelegt ist. Enge Toleranzen sind hierbei wesentlich, da es erwünscht ist, daß das innere Ende der Vakuumhülle an der Beschleunigungsanode 12 anliegt, wenn es auch nicht an ihr befestigt ist. Das Anliegen der Schulter 123 an dem Bodenteil 8 ist ebenfalls wichtig, damit die vakuumdichte Verbindung des Gehäuses und der Vakuumhülle an dieser Stelle gewährleistet ist. Das Ende der Vakuumhülle 117, das dem Strahlerzeuger abgewandt ist, bildet eine gemeinsame Baugruppe mit der Auffangelektrode.

Das strahlerzeugerseitige Ende der wendeiförmigen Verzögerungsleitung 137 ragt durch das Bodenteil 8 des Gehäuses 2 bis etwa in die Mitte des Raums zwischen dem Bodenteil 8 und der Beschleunigungsanode 12. Ihr radial verlaufendes Anschlußende erstreckt sich in ein Ende des rohrförmigen Innenleiters 146 der Einkoppeleinrichtung 152, der durch den dielektrischen Stopfen 147 führt, welcher innerhalb der zylindrischen metallischen Hülse 148 gehalten wird, die zugleich einen Teil des Außenleiters 158 der Einkoppeleinrichtung bildet. Sie ist als Ganzes vakuumdicht innerhalb einer entsprechenden Öffnung in der Seitenwandung des Gehäuses 2 verlötet. Die Hülse 148 selbst ist in einen nach außen verlaufenden Haltebund 149 verlötet, der an einem Ende der Seitenwandung des Gehäuses 2 angelötet ist. Der dielektrische Stopfen 147 ist nach innen abgeschrägt, so daß eine elektrische Anpassung zwischen der Eingangsleitung und der Verzögerungsleitung erhalten wird. Diese Anpassung der Impedanz in der Einkoppeleinrichtung wird durch einen Metallbügel 150 ergänzt, der an einem Ende mit der Hülse 148 verlötet ist und in einem Teil seiner Länge an die Abschrägung des inneren Endes des dielektrischen Stopfens angepaßt ist, wobei das andere Ende des Bügels mit der Beschleunigungsanode 12 verlötet ist. Die Vakuumabdichtung erfolgt zwischen dem Stopfen 147 und jeweils seinem Innen- und Außenleiter.

Wenn die einzelnen Baugruppen der Röhre hergestellt werden, kann jede von ihnen einzeln daraufhin geprüft werden, ob sie das Vakuum hält.

Danach erfolgt der Zusammenbau zu der in F i g. 2 dargestellten Röhre, auf die dann die Bauelemente des Fokussierungsmagnetfelds von der Kollektorseite her aufgeschoben werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Langgestreckte Wanderfeld-Verstärkerröhre mit einem Elektronenstrahlerzeugungsabschnitt, einem eine wendeiförmige Verzögerungsleitung enthaltenden Verzögerungsleitungsabschnitt, einem Auffangelektrodenabschnitt und mit einer im wesentlichen metallischen Vakuumhülle, bei der die zu vertärkenden Signale dem strahlerzeugerseitigen Verzögerungsleitungsende über eine radial zur Verzögerungsleitung sich erstrekkende, mit einem Anpassungsabschnitt versehene Einkoppeleinrichtung vom Koaxialleitungstyp zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Kathode (51), Fokussierelektrode (29) und Beschleunigungsanode (12) bestehende Elektronenstrahlerzeuger (9) samt dem innerhalb der Vakuumhülle liegenden Teil der Einkoppeleinrichtung (152) in einem einen Teil der Vakuumhülle bildenden, topfförmigen metallischen Gehäuse (2) untergebracht ist, dessen dem Verzögerungsleitungsabschnitt zugewandter Bodenteil (8) mit einer zentrischen öffnung zum Durchtritt des strahlerzeugerseitigen Verzögerungsleitungsendes versehen ist, das, bis etwa in die Mitte des Raumes zwischen dem Bodenteil (8) und der Beschleunigungsanode (12) reichend, in den Innenleiter (146) der Einkoppeleinrichtung (152) übergeht, während der Außenleiter (158) der Einkoppeleinrichtung (152) sowohl mit der Beschleunigungsanode (12) als auch mit dem Bodenteil (8) galvanisch verbunden ist.

2. Wanderfeld-Verstärkerröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das topfförmige metallische Gehäuse (2) eine Innenschulter (4) aufweist, an der ein dielektrischer Abstandsring (28) anliegt, der den aus Kathode (51) und Fokussierelektrode (29) bestehenden Elektronenstrahlerzeugerteil in dem topfförmigen metallischen Gehäuse (2) zentrierend hält, während die Beschleunigungsanode (12) unmittelbar an dem topfförmigen metallischen Gehäuse (2) galvanisch befestigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen